高中化学人教版必修第一册课件第二章第一节第1课时活泼的金属单质-钠

第二章海水中的重要元素——钠和氧第一节钠及其化合物第1课时活泼的金属单质——钠概念认知·自主学习一、钠的存在与物理性质1．钠元素在自然界中都以_______的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。2．钠的物理性质：钠为_____色固体，密度为0.971g·cm－3，比水的密度___；熔点较___，硬度___，用小刀可以切割。化合物银白小低小二、钠的原子结构与化学性质钠原子的结构示意图为________，最外层只有__个电子，在化学反应中容易失电子，表现很强的_______。1．钠与非金属单质反应：(1)钠与氧气的反应新切开的钠具有_____色的金属光泽，在空气中很快_____。将钠块投入热坩埚中，钠先___________，然后剧烈燃烧，火焰呈___色，生成_____色固体。(2)钠除与O2反应外，钠还可以与Cl2在加热条件下反应，化学方程式为2Na＋Cl22NaCl。△====1还原性银白变暗熔化成小球黄淡黄2．钠与H2O反应：根据氧化还原反应规律，预测Na与H2O反应的生成物为__________。(1)操作：NaOH、H2(2)现象及结论现象原因钠浮在水面上钠的密度比水___熔成闪亮的小球钠的熔点___且反应___热钠在水面上迅速游动反应产生_____推动钠游动发出“嘶嘶”声响钠与水反应剧烈溶液变红反应生成_____物质低小放气体碱性【概念理解】1．判断下列说法是否正确：(1)钠是银白色金属，熔点低，硬度大。(

)提示：钠的硬度小，可以用小刀切割。(2)钠在反应时，只能作还原剂。(

)提示：钠原子最外层只有1个电子，只能失电子，表现很强的还原性。(3)钠与O2反应只能生成淡黄色固体Na2O2。(

)提示：钠与O2在常温和加热条件下分别生成Na2O和Na2O2。(4)钠与H2O反应比钠与盐酸反应更剧烈。(

)提示：钠与H2O反应的实质是与氢离子反应，水中的氢离子浓度小于盐酸，故钠与盐酸反应更剧烈。×√××【教材挖掘】2．教材中描述“把一块绿豆大的钠放入水中”，实验中取“绿豆大”的钠的目的是什么？提示：钠与水的反应剧烈，取“绿豆大”的钠可以保证实验的安全性，若颗粒过大会发生爆炸。【情境应用】3．某船员在运输盛有钠的铁桶时，不小心把盖子打开，桶内马上冒起浓浓的白烟，而且一接触桶内物质，双手立刻感到剧烈的疼痛，情急之下他将桶推到江里。一遇到水，桶立马爆炸。消防队员找来一个较大的白色塑料桶，将打捞上来的铁桶放在里面，用煤油浸泡。(1)盛有钠的桶遇水立马爆炸的原因是什么？提示：由于大量的金属钠与大量的水接触发生剧烈反应，生成大量可燃性气体——氢气，同时放出大量的热，引起金属钠和氢气的剧烈燃烧，从而引发剧烈的爆炸现象。(2)用煤油浸泡铁桶的灭火道理是什么？提示：钠易与空气中的氧气、水等反应，而钠不与煤油反应，且密度比煤油大，故将钠保存在煤油中隔绝空气。能力形成·合作探究学习任务一钠露置在空气中的变化【合作探究】一块金属钠暴露在空气中较长的时间会出现如下现象。银白色金属钠表面变暗出现白色固体表面变成溶液白色块状物质白色粉末状物质【学习活动】钠在空气中的变化(1)上述过程①钠表面变暗的原因是什么？提示：钠与氧气反应生成白色固体Na2O，失去金属光泽。(2)上述过程②出现白色固体是什么？该过程表现含钠反应物的什么性质？提示：NaOH。Na2O与水反应生成NaOH，表现碱性氧化物的性质。(3)写出上述过程④反应的化学方程式。提示：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O。

【归纳整合】钠长期暴露在空气中，最终转化为Na2CO3，变化过程的现象及主要反应如下：【特别提醒】(1)钠与氧气反应产物不同是由于反应条件不同，碳与氧气反应产物不同是由于氧气的量不同；(2)空气中的CO2的量很少，故CO2与氢氧化钠反应只能生成碳酸钠，不能生成碳酸氢钠。【思考讨论】(1)钠单质暴露在空气中会不会有Na2O2生成？提示：钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠单质暴露在空气中不会有Na2O2生成。(2)钠与氧气反应时，条件不同，生成物不同，消耗等质量的钠，得到不同反应物时，转移电子数相同吗？提示：相同。消耗等质量的钠，失去的电子的个数相同，与产物无关。【典例示范】【典例】(2021·淄博高一检测)钠露置在空气中，其变质过程中不可能产生的物质是(

)A．Na2O

B．NaOH

C．NaHCO3

D．Na2CO3【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)NaOH可与空气中的二氧化碳反应。(2)空气中的二氧化碳含量少，与氢氧化钠反应不能生成NaHCO3。【解析】选C。钠只有在加热条件下才与氧气反应生成Na2O2。钠露置在空气中的变化过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，不可能会有NaHCO3生成。【深化思考】钠露置在空气中，其变质过程中涉及的氧化还原反应有几个？(关键能力—理解与辨析)提示：1个。钠露置在空气中的变化过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，属于氧化还原反应的过程有Na变为Na2O，共1个。【学以致用】

用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如Na→→NaOH→NaCl，则在常温下，上述转化关系中的物质是(

)A．Na2CO3

B．Na2O

C．Na2S

D．Na2O2【解析】选B。在常温下，钠与氧气反应生成氧化钠。【补偿训练】关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是(

)A．钠，银白色，质软，熔点相对较低，密度比水小B．大量的钠着火时可以用沙子扑灭，少量的钠应保存在煤油中C．金属钠在空气中长期放置，最终变为碳酸钠D．氧化钠和过氧化钠都是白色固体【解析】选D。根据金属钠的物理性质可以判断钠为银白色，质软，熔点相对较低，密度比水小的金属，选项A正确；钠着火时可以用沙子灭火，不能用水或CO2灭火，在实验室中少量的钠保存在煤油中，以隔绝空气，选项B正确；钠在空气中长时间放置时，发生Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3等一系列变化，最终生成Na2CO3，选项C正确；Na2O是白色固体，而Na2O2是淡黄色固体，选项D不正确。【素养发展】如图所示，先用弹簧夹夹住橡皮管，点燃钠(足量)，迅速伸入瓶中并塞上瓶塞。钠继续燃烧，待反应完全并冷却至原温度，打开弹簧夹，烧杯中水通过导管流入瓶中。(1)写出钠燃烧的化学方程式，钠燃烧时瓶中的现象是什么？提示：2Na＋O2Na2O2，黄色火焰，产生淡黄色固体。(2)水流入瓶中的原因是什么？提示：瓶内O2减少，压强减小。(3)若钠不加热，将钠投入集气瓶底部的水中，烧杯中会看到什么现象？提示：有气泡产生。因为Na与水反应生成氢气，使瓶内压强增大。点燃====学习任务二钠与水、酸、碱、盐溶液的反应的实质【合作探究】

某同学为了探究钠单质与盐的反应，进行了以下两个实验：实验一：将一块钠投入CuSO4溶液中，实验现象为钠立即熔为小球，并浮在水面四处游动，伴有嘶嘶的声响，同时溶液中有蓝色沉淀生成。(2)请解释实验二中，是否发生了置换反应？上述反应能否证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜？能否说明钠比铜活泼？提示：实验中有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼。但不能证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜。(3)试分析钠单质与盐溶液反应的顺序，Na与盐反应冶炼金属的条件？提示：钠单质与盐溶液反应时，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，再考虑氢氧化钠是否与盐发生复分解反应；Na与盐反应冶炼金属必须在无水条件下进行，即熔融状态下。【归纳整合】1．与酸溶液反应：2．与碱溶液反应：其实质是钠与水的反应：如钠与氢氧化钠溶液的反应，即钠与水的反应。3．与盐溶液反应：【误区警示】(1)过量钠与酸溶液反应时，钠先与酸反应，再与水反应，最后消耗完。(2)钠能与任何水溶液反应。不要认为盐不能与氢氧化钠反应，就不能与钠反应。【思考讨论】(1)钠投入FeCl3溶液中有什么现象出现？提示：金属钠投入FeCl3溶液中，先与水反应，钠熔化成银白色小球，浮在水面上游动，听到嘶嘶声；然后再发生3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl，产生红褐色沉淀。(2)“钠不与氯化钠溶液反应”这种说法正确吗？提示：不正确。钠不与氯化钠反应，但钠与溶剂水发生氧化还原反应。(3)在一定条件下，Na与熔融盐反应也可以置换出某些金属，写出Na与熔融的TiCl4反应的化学方程式。高温======

熔融【深化思考】(1)若题干不变，将C项改成“饱和K2SO4溶液”是否可选________(填“是”或“否”)，原因是什么？(关键能力—探究与创新)提示：是。若C项改成“饱和K2SO4溶液”，由于Na与水反应会消耗水，故K2SO4会析出，溶液质量会减轻。(2)若将题干中的“且溶液质量减轻”改成“且有沉淀生成”，答案应选哪项？(关键能力—分析与推测)提示：D。D中Na与水反应生成的NaOH会与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀。

【学以致用】(2021·聊城高一检测)取一支大试管，加入20mL饱和澄清石灰水(ρ＝1.6g·cm－3)，再加入5mL苯(ρ＝0.87g·cm－3)，静置后缓慢加入绿豆粒大小的钠块(ρ＝0.971g·cm－3)。下列实验现象中，能观察到的有(

)①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动②有气体产生③溶液变浑浊④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动⑤钠停留在苯层不反应⑥钠块最后消失A．①②⑥

B．②③④⑥

C．⑤

D．①②③⑥b．把燃着的火柴置于注射器针头口，打开止水夹。可观察到的现象：_________________。提示：火柴继续燃烧，产生淡蓝色火焰。(2)写出钠与硫酸铜溶液总反应的离子方程式：_______________________。提示：2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。(3)实验过程中可观察到蓝色絮状沉淀中有黑色物质，分析发现该黑色物质是氧化铜，写出生成黑色物质的化学方程式__________________________。决定钠物理性质银白色金属光泽硬度低，密度小熔点低结构化学性质最外层一个电子，易